رمزنگاری یا cryptography چیست؟ هر آنچه باید بدانید.

رمزنگاری ابزاری اساسی در مبارزه با جرایم اینترنتی است.

رمزگذاری چیست و چه معنایی دارد؟

ریشه شناسی به فهمیدن کمک می کند: Kryptós (پنهان) و graphía (نوشتن) دو کلمه یونانی هستند که اصطلاح رمزنگاری را تشکیل می دهند. مورد دوم چیزی نیست جز سیستمی که برای غیرقابل خواندن پیام برای کسانی که راه حل رمزگشایی ندارند ، طراحی شده است. از کدام سیستم رمزنگاری در علوم کامپیوتر استفاده می شود؟ در اینجا تمام مواردی است که باید درباره رمزنگاری بدانید. ادامه مطلب را بخوانید!

معنی رمزنگاری

امروزه ارتباطات – از هر نوع – به طور فزاینده ای نقشی اساسی در زندگی هر یک از ما پیدا کرده است. در عصر اینترنت ، میلیاردها اطلاعات (حتی حساس) در شبکه در حال گردش است. به همین دلیل توسعه سیستم های پیچیده ای که بتوانند سطح بالایی از حریم خصوصی برخی از این داده ها را تضمین کنند ، ضرورت بیشتری پیدا کرد.

بنابراین ، کدنویسی رایانه ای ، همانطور که امروزه آن را می شناسیم ، موضوعی است که به طور مداوم در حال پیشرفت است. دقیقاً به دلیل تکامل مداوم آن ، کارشناسان هرگز توصیه نمی کنند که به آخرین الگوریتم رمزنگاری منتشر شده اعتماد کنند: به طور متناقض. این سیستم توسط سیستم هایی که از قبل شناخته شده و به طور عمومی آزمایش شده اند تضمین می شود (ویژگی ای که بدیهی است در مورد الگوریتم های جدید قابل تضمین نیست).

سیستم رمزنگاری چیست و چگونه کار می کند؟

رمزنگاری را می توان سیستمی تعریف کرد که با استفاده از الگوریتم ریاضی ، بر روی توالی شخصیت ها عمل کرده و آن را دگرگون کند. این تغییر شکل بر اساس مقدار یک کلید مخفی ، به عنوان مثال ، پارامتر الگوریتم رمزگذاری / رمزگشایی است. دقیقاً رازداری این کلید نشانگر کلید امنیتی هر سیستم رمزنگاری است.

دو نوع رمزگذاری

بر اساس نوع کلید مورد استفاده ، این سیستم رمزنگاری رایانه ای را می توان به دو نوع رمزگذاری متقارن و نامتقارن تقسیم کرد. وقتی یک کلید وجود دارد ، می توانیم آن را بصورت کلید متقارن یا رمزنگاری کلید مخفی بگوییم (کلیدهای فرستنده و گیرنده یکسان هستند). وقتی در عوض دو کلید رمزگذاری مجزا وجود دارد می توانیم آن را به صورت رمزنگاری نامتقارن یا کلید عمومی بگوییم (کلید رمزگذاری عمومی است ، در حالی که کلید رمزگشایی خصوصی است).

رمزنگاری متقارن: چند نمونه

بنابراین ، رمزنگاری متقارن استفاده از یک کلید واحد را برای پنهان کردن پیام و باز کردن قفل آن پیش بینی می کند و در مقایسه با انواع دیگر رمزگذاری (مانند نامتقارن) ، اجرای آن نسبتاً سریع و ساده است.

متداول ترین الگوریتمی که امروزه در رمزنگاری کلید متقارن استفاده می شود (Advanced Encryption Standard) (AES) نامیده می شود. دو رمزگذار بلژیکی ، جوآن دمن و وینسنت ریجمن ، استاندارد رمزگذاری پیشرفته را به درخواست موسسه ملی استاندارد و فناوری در اواخر دهه ۹۰ توسعه دادند. در پایان سال ۲۰۰۱ به یک استاندارد عمومی تبدیل شد.

AES مبتنی بر عملیات مختلفی است که بر روی بلاک های داده ۱۶ بیتی انجام می شود ، چندین بار تکرار می شود و دور نامیده می شود که از سه رمز بلاک ۱۲۸ بیتی تشکیل شده است (دقیقاً به زیر بلاک های ۸ بیتی ۴ × ۴ تقسیم شده است).

در سال ۲۰۰۳ ، آژانس امنیت ملی ایالات متحده ۱۲۸ بیتی AES را تأیید کرد تا از کلیه اطلاعات دولتی که به صورت مخفی طبقه بندی می شوند و AES با ۱۹۲ و ۲۵۶ بیت برای اسناد به اصطلاح فوق سری محافظت کند. ضرر اصلی رمزنگاری کلید متقارن این است که باید کلید را عوض کنیم.

الگوریتم های رمزنگاری نامتقارن

الگوریتم های نامتقارن از دو کلید به هم وابسته استفاده می کنند ، یکی برای رمزگذاری داده ها ، و دیگری برای رمزگشایی آنها ، یعنی یک خصوصی و یکی عمومی. اگر از یک کلید برای عملیات رمزگذاری استفاده شده باشد ، از کلید دیگر باید برای رمزگشایی استفاده شود و برعکس. کلید خصوصی را فقط مالک می داند. این باید مخفی نگه داشته شود و نباید با شخص دیگری در میان گذاشته شود ، در حالی که همه خبرنگاران در عمومی صحبت می کنند.

آگاهی از کلید عمومی به ما امکان ردیابی کلید خصوصی را به هیچ وجه نمی دهد. RSA بسیار کندتر از رمزگذاری متقارن است ، داده ها به طور کلی با الگوریتم متقارن رمزگذاری می شوند و سپس کلید متقارن نسبتاً کوتاه با استفاده از RSA رمزگذاری می شود. این امکان را به شما می دهد تا کلید مورد نیاز برای رمزگشایی داده ها ، همراه با داده های رمزنگاری شده متقارن ، را برای سایر اشخاص به طور ایمن ارسال کنید.

رمزگذاری داده ها ، الگوریتم هش و تأیید صحت پیام

تابع هش رمزنگاری مقدار مشخصی از داده ها را تغییر می دهد ، مانند یک فایل یا یک پیام با طول متغیر ، در یک رشته کوتاه (به نام مقدار هش یا خلاصه پیام نامیده می شود. این سیستم رمزگذاری داده ها به طور عمده برای تأیید صحت یک پیام یا برای بررسی اینکه داده مورد نظر تغییر نکرده است.در واقع ، هرگونه تغییر تصادفی یا عمدی در داده ها ، مقدار هش را تغییر می دهد. هش خوب یک جهته است و بنابراین وارونه سازی آن باید بسیار دشوار باشد (بنابراین اجازه بازگشت به مقدار اصلی را نمی دهد). از دیرباز MD5 و SHA-1 پرکاربردترین الگوریتم های هش بوده اند ، اما اکنون ضعیف قلمداد می شوند و SHA-2 جایگزین می شوند (که شامل SHA-224 ، SHA-256 ، SHA-384 یا SHA-512).

آنها از نظر الگوریتمی مشابه SHA-1 هستند و بنابراین ، به گفته کارشناسان ، یک استاندارد جدید هش ، SHA-3 ، در سال های آینده انتخاب خواهد شد.

رمزنگاری مبتنی بر شبکه و کوانتومی

رمزگذاری در شبکه های مبتنی بر شبکه (مبتنی بر لاتکس) از سازه های جبری دو بعدی معروف است ، دقیقاً به عنوان “شبکه” ، مقاوم در برابر طرح های محاسبات کوانتومی.

بدویهای مبتنی بر شبکه قبلاً به درستی در پروتکل های رمزنگاری مانند TLS و اینترنت کلید تعویض قرار داده شده اند و به طور بالقوه ، با جایگزینی الگوریتم های آسیب پذیر به این نوع طبیعت ، می توان همه گسترده ترین پروتکل های امنیتی را ایمن کرد.

رمزگذاری مبتنی بر شبکه همچنین پایه ای برای فناوری رمزگذاری دیگری به نام Fully Homomorphic Encryption یا FHE است. این می تواند به شما امکان انجام محاسبات پرونده را بدون نیاز به رمزگشایی آنها با استفاده از دو داده رمزگذاری شده که ما یک نتیجه رمزگذاری شده بدست می آوریم ، دهد. پس از رمزگشایی برابر است با تأثیری که با انجام همان فرآیند روی دو داده رمزگذاری نشده بدست می آید.

رمزنگاری کوانتومی مبتنی بر رویکردی است که هنگام تعویض کلید از خصوصیات مکانیک کوانتوم استفاده می کند تا بدون اطلاع فرستنده و گیرنده ، بتوان آن را رهگیری کرد. در حقیقت ، ما در مورد توزیع کوانتومی کلیدهای رمزنگاری صحبت می کنیم ، این انتقال از طریق ریاضیات می تواند شرایط پنهان کاری را داشته باشد.